无功耗Wi-Fi连接

想象一下，在你的家中嵌入无电池传感器，可以跟踪每分钟的温度变化，并将信息发送到你的恒温器，以帮助节约能源。

这个并不遥远的物联网现实可以将连接扩展到数十亿台设备。传感器最终可以嵌入到日常物品中，帮助监测和跟踪从桥梁结构安全到心脏健康的一切。有一种方法可以廉价地为这些设备供电，并将其连接到互联网，这阻碍了这项技术的发展。

华盛顿大学的工程师们现在正在开发一种新的通信系统，该系统使用射频信号作为电源，并重用现有的Wi-Fi基础设施为这些设备提供互联网连接。

这项技术被称为Wi-Fi后向散射，是第一项可以将无电池设备连接到Wi-Fi基础设施的技术。

华盛顿大学计算机科学与工程助理教授希亚姆·格拉科塔说:“如果物联网设备要发展起来，我们必须为可能嵌入日常物品中的数十亿个无电池设备提供连接。”他们现在有能力为设备提供Wi-Fi连接，同时消耗的电量比Wi-Fi通常需要的电量少几个数量级。

该团队计划基于这项技术成立一家公司。

这项工作建立在先前的研究基础上，先前的研究表明，温度传感器或可穿戴技术等低功耗设备如何利用现有的无线电、电视和空中无线信号的能量，在没有电池或电线的情况下运行。这项工作更进一步，将每个单独的设备连接到互联网，这在以前是不可能的。

为这些设备提供Wi-Fi连接的挑战在于，传统的低功耗Wi-Fi所消耗的能量要比这些无线信号最终获得的能量高出三到四个数量级。相反，研究人员开发了一种超低功耗标签原型，带有天线和电路，可以与具有wi - fi功能的笔记本电脑或智能手机通话，而功耗可以忽略不计。

这些标签的工作原理基本上是“寻找”路由器和笔记本电脑或智能手机之间移动的Wi-Fi信号。它们通过反射或不反射Wi-Fi路由器的信号来编码数据，从而略微改变无线信号。具有wi - fi功能的设备，如笔记本电脑和智能手机，将检测到这些微小的变化，并从标签中接收数据。

通过这种方式，智能手表可以下载电子邮件或将锻炼数据卸载到谷歌电子表格中。

“你可能会想，当你有一个低功耗的设备对无线信号做出如此微小的改变时，这怎么可能工作呢?但关键是，如果你在寻找特定的模式，你可以在一个环境中的所有其他Wi-Fi反射中找到它，”合著者约书亚·史密斯说，他是华盛顿大学计算机科学与工程和电气工程副教授。

华盛顿大学的Wi-Fi后向散射标签以每秒1千比特的速率与Wi-Fi设备通信，设备之间约为2米。他们计划将射程扩大到20米左右，并已就这项技术申请了专利。

格雷戈里·黑尔是《工业安全和安全来源》的编辑和创始人(ISSSource.com)，这是一个新闻资讯网站，内容涵盖制造业自动化领域的安全及保安事宜。本内容原载于ISSSource网站．由CFE Media数字项目经理Joy Chang编辑，jchang@cfemedia.com

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